Quedas noturnas de oxigénio drenam energia de pequenos peixes de recifes, mostra estudo da NYU Abu Dhabi

O que acontece quando a água do mar perde oxigénio enquanto os peixes estão a dormir? Um novo estudo indica que até quedas curtas de oxigénio durante a noite podem, de forma discreta, esgotar a energia de pequenos peixes de recifes de coral. Com o tempo, esse stress “invisível” pode alterar a forma como os recifes funcionam.

Cientistas da NYU Abu Dhabi analisaram essa questão em profundidade. A investigação concentrou-se num peixe recifal minúsculo chamado blénio-do-Golfo.

O Golfo Arábico é o mar mais quente do mundo, com temperaturas de verão que frequentemente ultrapassam 36 graus Celsius (cerca de 97 graus Fahrenheit). Como a água quente retém menos oxigénio, os peixes desta região já vivem perto dos seus limites fisiológicos.

Vida nos recifes mais quentes

Os recifes de coral do Golfo Arábico suportam calor extremo há milhares de anos. Ainda assim, temperaturas elevadas aumentam o metabolismo dos peixes, o que significa que eles gastam energia mais depressa.

Ao mesmo tempo, o calor pode reduzir a quantidade de energia que os peixes conseguem obter a partir do alimento. Quando o consumo de energia aumenta mais rápido do que a entrada de energia, os peixes ficam sob forte pressão.

O baixo teor de oxigénio - também chamado de hipóxia - acrescenta mais uma camada de stress. Nos recifes, o oxigénio segue um ciclo diário: durante o dia, as plantas produzem oxigénio por fotossíntese.

À noite, o oxigénio diminui porque a fotossíntese para, enquanto os animais continuam a respirar. O aquecimento agrava esse cenário ao reduzir o oxigénio na água do mar e ao limitar a mistura das águas.

Estudos mostram que a maioria dos recifes de coral já enfrenta episódios pontuais de baixo oxigénio, e a tendência é que isso se torne mais frequente à medida que os oceanos aquecem.

Simulando quedas de oxigénio

Para descobrir como os peixes reagem, os investigadores do Laboratório de Biologia Marinha da NYU Abu Dhabi reproduziram, em tanques controlados, quedas noturnas de oxigénio semelhantes às observadas na natureza.

A equipa expôs blénios-do-Golfo a níveis de oxigénio comparáveis aos medidos nos recifes. Durante o período de baixo oxigénio, os peixes reduziram ligeiramente o gasto energético. Porém, quando o oxigénio voltou ao normal, surgiu um efeito de “rebote” acentuado.

Os cientistas verificaram que a falta de oxigénio provocou um aumento de 8.67 por cento na taxa metabólica aeróbia nas seis horas após a recuperação do oxigénio.

Ao estimarem o impacto total ao longo de um dia inteiro, o gasto energético aumentou em 2.87 por cento.

Um custo energético invisível

À primeira vista, um aumento de 2.87 por cento pode parecer pequeno. No entanto, os peixes do Golfo já vivem sob um stress térmico intenso.

Os investigadores consideram que o aumento das temperaturas pode contribuir para a diminuição do tamanho dos peixes em todo o mundo, devido a um desequilíbrio energético de longo prazo.

Quando os peixes precisam gastar energia extra apenas para se recuperar da perda de oxigénio noturna, sobra menos energia para crescimento, reprodução e sobrevivência. Mesmo custos diários modestos podem acumular-se ao longo de verões longos e muito quentes.

Níveis de oxigénio abaixo do limite

A equipa também determinou o nível crítico de oxigénio, conhecido como Scrit.

Esse é o ponto abaixo do qual os peixes não conseguem atender às necessidades de energia apenas com a respiração normal. Para o blénio-do-Golfo, esse valor foi de cerca de 47 por cento de saturação de ar.

Quando os investigadores compararam esse limiar com dados reais dos recifes, o resultado foi preocupante. Os níveis de oxigénio ficaram abaixo desse limite em mais de metade dos dias de verão. Em outras palavras, os peixes podem enfrentar esses custos energéticos repetidamente.

O que acontece dentro do peixe

Os cientistas também avaliaram mudanças internas ao nível genético. Durante o baixo oxigénio, os peixes ativaram genes específicos que ajudam o organismo a detetar e responder à falta de oxigénio. Essa reação favorece a sobrevivência durante períodos curtos de stress.

No entanto, essa resposta genética enfraqueceu assim que o oxigénio regressou ao normal. Os investigadores não encontraram acumulação de lactato no tecido muscular, o que indica que os peixes não dependeram fortemente de sistemas de energia de emergência sem oxigénio.

Em vez disso, os peixes apresentaram mais movimento durante a recuperação. Essa atividade extra provavelmente elevou o gasto de energia após os níveis de oxigénio voltarem a subir.

Porque os peixes pequenos importam

“Estes peixes já estão a lidar com algumas das condições oceânicas mais quentes da Terra”, disse o autor principal do estudo, Daniel Ripley.

“As nossas conclusões mostram que quedas repetidas de oxigénio durante a noite acrescentam uma camada oculta de stress que pode dificultar o crescimento e a sobrevivência a longo prazo. Compreender isso é importante porque os peixes pequenos desempenham um papel crucial em manter os ecossistemas de recifes de coral saudáveis.”

Peixes recifais pequenos formam a base da cadeia alimentar. Muitos peixes maiores dependem deles como fonte de alimento. Se os peixes pequenos tiverem dificuldade para se manter, sistemas inteiros de recifes podem enfraquecer.

As alterações climáticas aumentam o risco

Os especialistas também destacaram a ligação entre estes resultados e as alterações climáticas.

“Estas conclusões têm implicações importantes para a ecologia e para as pescas associadas aos recifes de coral em todo o mundo”, disse John Burt, responsável pelo Laboratório de Biologia Marinha da NYUAD.

“O blénio-do-Golfo é representativo de todos os peixes pequenos e crípticos que servem de base da cadeia alimentar em recifes de coral no mundo inteiro, e condições semelhantes às do Golfo vão tornar-se mais comuns nos recifes globais nas próximas décadas. Estamos a obter perceções-chave sobre um futuro de alterações climáticas a partir dos nossos recifes locais”

Um aviso para o futuro

O Golfo Arábico funciona como uma prévia das condições futuras do oceano. À medida que as alterações climáticas avançam, o aquecimento e o baixo oxigénio podem tornar-se mais comuns em todo o planeta.

Este estudo da NYU Abu Dhabi mostra que mesmo quedas curtas de oxigénio trazem custos energéticos reais. À noite, o mar pode parecer tranquilo, mas, abaixo da superfície, peixes pequenos precisam trabalhar mais para recuperar-se de um stress que não se vê.

Proteger recifes de coral exige compreender mais do que o aumento de temperatura. Quedas “ocultas” de oxigénio também influenciam a vida no oceano.